就(jiu)室(shi)內擴(kuo)聲而言,是(shi)通(tong)過電聲設(she)(she)計去(qu)控制和改變廳(ting)堂(tang)音質;就(jiu)室(shi)外(wai)擴(kuo)聲而言,則是(shi)通(tong)過電聲設(she)(she)計去(qu)控制室(shi)外(wai)聲場音質。
擴聲(sheng)(sheng)音響系(xi)(xi)統(tong)設計的(de)目(mu)的(de)是要保證聲(sheng)(sheng)源和音響系(xi)(xi)統(tong)未端-音箱同(tong)處于一個聲(sheng)(sheng)場區域(yu)內,使(shi)觀眾能感受(shou)到聲(sheng)(sheng)源的(de)真(zhen)實存在,達到高保真(zhen)重放的(de)擴聲(sheng)(sheng)要求(qiu)。
本章(zhang)著重討論廳(ting)堂(tang)音響系統的(de)(de)設(she)(she)計和音箱的(de)(de)聲(sheng)場布局及立體聲(sheng)擴聲(sheng)系統。通(tong)過工(gong)程實例(li)介紹,簡述了(le)工(gong)程設(she)(she)計的(de)(de)具體方法。
一.擴聲系統設計的條件
擴聲系(xi)統(tong)設計為了達到良(liang)好的音質,需要(yao)滿足(zu)一些(xie)的條件(jian),這是進行整個音響系(xi)統(tong)聲學指(zhi)標設計的基(ji)本(ben)要(yao)求。
1.較低的背(bei)景噪聲
用作擴(kuo)聲(sheng)(sheng)的廳堂、房間需要要有低的背景(jing)噪聲(sheng)(sheng)。噪聲(sheng)(sheng)不僅可能(neng)來源(yuan)于(yu)室外,而且也有可能(neng)來源(yuan)于(yu)室內,如空調(diao)、通風(feng)設(she)備(bei)、光設(she)備(bei)運動(dong)時產生的噪聲(sheng)(sheng)等等,應該(gai)采取(qu)措施(shi)盡(jin)可能(neng)地降低聽音(yin)環境(jing)的噪聲(sheng)(sheng)。
噪(zao)聲(sheng)過高(gao)會造成電(dian)擴聲(sheng)系(xi)統的(de)清晰度(du)、可懂度(du)下降,難以使音(yin)響系(xi)統達(da)到希(xi)望的(de)音(yin)質(zhi),而提高(gao)設備輸出功率以提高(gao)輸出聲(sheng)壓級時又可能導(dao)致聲(sheng)反(fan)饋而使系(xi)統無法(fa)穩定工作。
室內噪聲控(kong)制問題,需要在建(jian)造和裝(zhuang)修時(shi)加以(yi)充分的(de)考慮,采取的(de)隔音措(cuo)施(shi)。一般(ban)影劇院的(de)背景噪聲為25~30dB,報告(gao)廳(ting)為30~35 dB,體(ti)育(yu)館(guan)為47~56dB。
2.具有均勻合理的聲(sheng)壓級
要求室內的(de)(de)聲(sheng)(sheng)壓級按照不同(tong)類型的(de)(de)擴聲(sheng)(sheng)達到的(de)(de)值。
具體地講(jiang),音(yin)(yin)樂(le)擴(kuo)音(yin)(yin)應達到80~85dB平均(jun)聲(sheng)壓(ya)級,語(yu)言(yan)擴(kuo)音(yin)(yin)為(wei) 7O~75dB,背景音(yin)(yin)樂(le)則為(wei) 60~70dB,且(qie)不均(jun)勻度應控(kong)制(zhi)在±4dB之內(nei)。這(zhe)就(jiu)要求電擴(kuo)聲(sheng)系統應具備足夠(gou)的(de)輸出功率(lv)和(he)聲(sheng)增益(yi),室內(nei)聲(sheng)場(chang)應均(jun)勻擴(kuo)散,近次反射(she)聲(sheng)應得到充(chong)分、合(he)理的(de)利用,音(yin)(yin)箱(xiang)的(de)幅(fu)射(she)特性和(he)擺放位置要合(he)理選定。
3.保證清(qing)晰度
擴(kuo)聲(sheng)系統應保證聲(sheng)音的(de)清(qing)晰度和語言的(de)可(ke)懂度。這一要求對(dui)語言擴(kuo)聲(sheng)的(de)場合尤為重(zhong)要,一般認(ren)為允許的(de)大(da)輔音清(qing)晰度損失率不(bu)可(ke)超(chao)過(guo)15%。對(dui)于以音樂重(zhong)放(fang)或擴(kuo)聲(sheng)為主的(de)廳(ting)堂(tang),該指標可(ke)以適當放(fang)寬,但要求有好的(de)音響(xiang)效果。
4.保證系統能穩定(ding)工(gong)作(zuo)
音響(xiang)系統(tong)在達到規定的平均聲(sheng)壓(ya)級時,應有足夠的聲(sheng)反(fan)饋穩(wen)定度(du)裕(yu)量,以保(bao)證不(bu)會因為反(fan)饋而造成(cheng)系統(tong)自激嘯(xiao)叫(jiao)。一(yi)般(ban)要求反(fan)饋穩(wen)定度(du)裕(yu)量6dB。
5.聲象與圖(tu)像的基本(ben)一致
成功的(de)(de)擴聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)響系(xi)統應保(bao)證聲(sheng)(sheng)(sheng)象與圖(tu)像的(de)(de)一致,使觀眾察覺(jue)不到(dao)擴聲(sheng)(sheng)(sheng)設備的(de)(de)存在(zai),好象是直接聽到(dao)來自舞臺上(shang)的(de)(de)聲(sheng)(sheng)(sheng)音(yin)。
6.良好傳輸頻率和較(jiao)低(di)的失(shi)真度
音響系統應(ying)具(ju)有寬(kuan)且(qie)平坦(tan)的頻率(lv)響應(ying)和較(jiao)低的失真。
二.聲場總功率的估算(suan)
在國產精品影視:重慶音響工程中,采用計算的方法定量的分析音箱的特性、擺放位置、驅動音箱的電功率以及高、中、低頻的分配比例與所產生的室內聲場的關系是存在困難的,因為通常情況下系統的設計者無法得到計算所必需的全部數據,音箱生產廠商對組合音箱系統往往不給出完整的指向性特性參數,室內建聲特性的有關參數一般也不易準確求得。
因(yin)此,實際(ji)工程設計往往是根據(ju)經驗和一般原則首先(xian)選擇音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)布局(ju),然后(hou)進行估算,確定所需(xu)音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)的大(da)致參(can)數和規格指標等,并確定具體擺位和方向(xiang),通過對場內各點聲壓(ya)的測試(shi)和實際(ji)試(shi)聽,對音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)的布置(zhi)進行調整(zheng),時還需(xu)增補一些(xie)輔(fu)助音(yin)(yin)箱(xiang)(xiang)。
如前所述,由于一些重要的參數難以獲得,在實際國產精品影視:音響工程中很難定量計算室內聲場。在參數不確切的情況下,采用一整套復雜的計算過程得到一些并不準確的結論并沒有太多的實際價值。因此,在工程設計中往往采用估算的方法,以此作為設計與系統調試的參考性依據。
1.估算條件
室內聲(sheng)(sheng)場的(de)估算方法基于混響聲(sheng)(sheng)場均勻,聲(sheng)(sheng)源指向性已知且為理想的(de)前提。這兩(liang)項(xiang)基本條件滿(man)足(zu)得(de)越好,估算結果(guo)也就越接近實際,反之、誤差(cha)便會較大。
室內聲(sheng)場(chang)估算的(de)(de)基本思路是(shi)這樣的(de)(de):室內任一(yi)點(dian)的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級由兩(liang)部分(fen)構(gou)成,一(yi)部分(fen)是(shi)直(zhi)達聲(sheng)場(chang)在(zai)該(gai)點(dian)的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級,另一(yi)部分(fen)是(shi)混聲(sheng)場(chang)在(zai)該(gai)點(dian)的(de)(de)聲(sheng)壓(ya)(ya)級,兩(liang)者迭加便(bian)得到了該(gai)點(dian)的(de)(de)實際聲(sheng)壓(ya)(ya)級。
直達(da)聲(sheng)場符合平方(fang)反比律,可以(yi)方(fang)便的算(suan)出(chu)室內(nei)各(ge)點的直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級。根據臨界距離Dc的定(ding)義可知,在臨界距離處直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級與(yu)混(hun)響聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級相(xiang)等。因此(ci)再算(suan)出(chu)臨界距離處的直達(da)聲(sheng)聲(sheng)壓(ya)級,便知道了(le)該點的混(hun)響聲(sheng)壓(ya)級。
假(jia)設室(shi)內混響(xiang)聲(sheng)(sheng)場(理想情況下)是均(jun)勻分布的,因此在室(shi)內各(ge)(ge)(ge)處(chu)的混響(xiang)聲(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級都等于(yu)臨界距離處(chu)的混響(xiang)聲(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級。有(you)了室(shi)內直達聲(sheng)(sheng)與(yu)混響(xiang)聲(sheng)(sheng)在各(ge)(ge)(ge)個(ge)位(wei)置的聲(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級數據,室(shi)內聲(sheng)(sheng)場各(ge)(ge)(ge)個(ge)位(wei)置上的聲(sheng)(sheng)壓(ya)(ya)級即(ji)可算出。
需要注意的(de)問題是,在(zai)具(ju)體計算中應(ying)將其(qi)換算為音(yin)箱的(de)距離以及(ji)音(yin)箱的(de)輸(shu)入電功率(lv)便(bian)可算出直達聲(sheng)場(chang)聲(sheng)壓級。
通常,聲(sheng)場總(zong)電功率可由室內聲(sheng)場穩態(tai)聲(sheng)壓級進行估算。
2.聲(sheng)場總電功(gong)率(lv)的估算公式
在實際工程應用中,估算聲(sheng)(sheng)(sheng)功(gong)率時可(ke)以將混響聲(sheng)(sheng)(sheng)聲(sheng)(sheng)(sheng)壓略去(qu),將其視為(wei)功(gong)率余量的一部分,這樣只要確定了聲(sheng)(sheng)(sheng)場中某方向距離D處的聲(sheng)(sheng)(sheng)壓級LP,就可(ke)以由LP來估算聲(sheng)(sheng)(sheng)功(gong)率值。
聲功(gong)率(lv)(lv)與一(yi)般音箱或音箱系統(tong)所(suo)標示(shi)的電(dian)功(gong)率(lv)(lv)不同(tong),其間相差音箱的轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)η。音箱的效(xiao)率(lv)(lv)與音箱所(suo)用揚聲器單元的結構、形狀關系大。
例如紙盆揚聲器音箱(xiang)的效(xiao)率(lv)(lv)(lv)為1%左右,號筒式揚聲器的音箱(xiang)的效(xiao)率(lv)(lv)(lv)可達15%。目前音箱(xiang)的產品說明(ming)書多數不給(gei)η值,而是只給(gei)靈敏(min)度(du)值S。為了能(neng)夠通過音箱(xiang)的靈敏(min)度(du)來估算出系統的電功率(lv)(lv)(lv),可作如下假設: